单臂电桥与电位差计两用仪的制作方法
【专利摘要】一种用于测量电阻、电压的单臂电桥与电位差计两用仪，它由五只测量盘构成，通过开关切换可以在电位差计与单臂电桥两者之间转换，做到一机两用。
【专利说明】单臂电桥与电位差计两用仪

【技术领域】
[0001] 本发明涉及对电压、电阻进行测量的仪器。

【背景技术】
[0002] 电位差计与单臂电桥都是用线绕电阻作为仪器主要元件，有些型号的电位差计测 量盘与单臂电桥比较臂几乎一样，但电位差计不能直接测量电阻，单臂电桥不能测量电压。


【发明内容】

[0003] 本发明的目的，是设计一种单臂电桥与电位差计两用仪，把电位差计的测量盘作 为单臂电桥的比较臂，实现一机两用。
[0004] 本发明的技术方案这样采取：电位差计的工作电源采用外接YJ49型可调高稳定 电源B，可调高稳定电源B输出电压调节在2. 3?2. 4V之间；单臂电桥与电位差计两用仪 有五个步进盘，第一步进盘是有0、1、2、……22共23个档位的测量盘I，测量盘I上每两个 相邻触点间焊接1000Ω电阻一只，第二步进盘由有0、1、2、……10共11个档位的测量盘 II与有0、1、2、……10共11个档位的代换盘ΙΓ组成，测量盘II与代换盘ΙΓ上每两 个相邻触点间焊接阻值是100 Ω的电阻一只，第三步进盘由有0、1、2、……10共11个档位 的测量盘III与有〇、1、2、……10共11个档位的代换盘ΙΙΓ组成，测量盘III与代换盘 ΙΙΓ每两个相邻触点间焊接阻值是10Ω的电阻一只，第四步进盘由有〇、1、2、……10共 11个档位的测量盘IV与有0、1、2、……10共11个档位的代换盘IV'组成，测量盘IV与 代换盘IV〃每两个相邻触点间焊接阻值是1 Ω的电阻一只，第五步进盘由有〇、1、2、……10 共11个档位的测量盘V组成，测量盘V每两个相邻触点间焊接阻值是0. 1Ω的电阻一只，可 调高稳定电源B正极经过调节范围在0?1000 Ω之间的可调电阻RP后连接代换盘IΓ的 第"10"触点，代换盘ΙΓ金属接触环连接代换盘ΙΙΓ的第"10"触点，代换盘ΙΙΓ金属 接触环连接代换盘IV'的第"10"触点，代换盘IV'的金属接触环连接测量盘V的第"10" 触点，测量盘V的第"0"触点连接测量盘IV的金属接触环，测量盘IV的第"0"触点连接测 量盘III的金属接触环，测量盘III的第"0"触点连接测量盘II的金属接触环，测量盘II 的第"0"触点连接测量盘I的第"0"触点，测量盘I的第"22"触点连接可调高稳定电源B 负极，用于连接被测量电压"ux"的两个测量端钮，负极端钮与测量盘I的金属接触环连接， 正极端钮经过开关Ki的触点" 1"及开关Ki的常闭触点与检流计Gi连接后再连接测量盘V 的金属接触环；其特征在于开关1置触点"2"时连接了单臂电桥比例转换开关K2的常闭触 点，单臂电桥比例转换开关κ 2的X 1000倍率触点，经过10 Ω的电阻连接节点C，经过10Κ Ω 的电阻连接节点D，单臂电桥比例转换开关Κ2的X 100倍率触点，经过100 Ω的电阻连接节 点C，经过10ΚΩ的电阻连接节点D，单臂电桥比例转换开关Κ2的X 10倍率触点，经过1ΚΩ 的电阻连接节点C，经过10Κ Ω的电阻连接节点D，单臂电桥比例转换开关Κ2的X 10_3倍率 触点，经过10Κ Ω的电阻连接节点C，经过10 Ω的电阻连接节点D，单臂电桥比例转换开关 Κ2的XI倍率触点，经过1ΚΩ的电阻连接节点C，经过818. 182 Ω的电阻连接单臂电桥比 例转换开关κ2的XO. 1倍率触点，再经过162. 0164 Ω的电阻连接单臂电桥比例转换开关 Κ2的X ΚΓ2倍率触点，再经过19. 802 Ω的电阻连接节点D，单臂电桥外接电源Ε左边端钮 经过节点C与第一步进盘的金属接触环连接，单臂电桥外接电源Ε右边端钮经过节点D与 外接被测量电阻"R x"的下面端钮连接，外接被测量电阻"Rx"的上面端钮连接测量盘V的金 属接触环。
[0005] 通过以上技术方案，电位差计的五个测量盘可以作为单臂电桥比较臂使用，这就 实现了一机两用。

【专利附图】

【附图说明】
[0006] 图1是本单臂电桥与电位差计两用仪整机电路图。在图1中，第一步进盘测量盘 I上的22X 1000 Ω，表示测量盘I上有22只阻值是1000 Ω的电阻串联，第二步进盘测量盘 Π与代换盘ΙΓ上的10X100 Ω，表示测量盘II与代换盘ΙΓ上都有10只阻值是100 Ω 的电阻串联，同理，10X10 Ω表示10只阻值是10 Ω的电阻串联，10X1 Ω表示10只阻值是 1Ω的电阻串联，10X0. 1Ω表示10只阻值是0.1 Ω的电阻串联；在图中，粗黑线条表示金 属接触环，双向箭头表示电刷。
[0007] 图2是本单臂电桥与电位差计两用仪的电位差计部分。
[0008] 图3是本单臂电桥与电位差计两用仪的单臂电桥部分。图中，X 1000倍率两比例 臂交汇点是M，X 100倍率两比例臂交汇点是N，X 10倍率两比例臂交汇点是0, X 1倍率两 比例臂交汇点是A，X0. 1倍率两比例臂交汇点是F，ΧΚΓ2倍率两比例臂交汇点是Η，ΧΚΓ3 倍率两比例臂交汇点是P。
[0009] 在图中，步进盘上粗黑线条表示金属接触环，空心小圆圈表示金属触点，双向箭头 表不金属电刷。

【具体实施方式】
[0010] 在图1中，当开关1置"1"触点时，虽然节点C与第一步进盘的金属接触环连接， 由于开关Ki的"2"触点断开，单臂电桥电源"E"及单臂电桥被测臂电阻"R x"没有连接，单 臂电桥与电位差计两用仪就成为图2那样的电位差计电路。在图2中，第二、第三、第四步进 盘里测量盘增加的电阻等于代换盘减少的电阻，因此，各个步进盘转动时，电位差计回路总 阻不变，当测量盘I上22只1000 Ω两端接上2. 2V标准电压信号，通过调节可调电阻RP使 检流计G2指零，电位差计工作电流就准确锁定为0. 1mA，这时，把被测电压安极性接在"Ux" 的两个测量端钮间，调节各个测量盘，使检流计G2指零，各个测量盘的读数就是被测电压的 值。
[0011] 电位差计各个步进盘总阻为23111. 0Ω，温度变动会引起电阻值变化，从而影响电 位差计测量准确度，本电位差计测量盘I上22000 Ω电阻无论随温度怎样变，它上面输入标 准电压信号2. 2伏总是准确的，电位差计22000 Ω电阻可以看成不受温度影响，受温度影 响的只有1111 Ω，占总阻约5%，因此，本电位差计测量的准确度可以看成不受温度影响； 电位差计步进盘上各个电阻制造出来总有误差，本电位差计22000Ω电阻可以看成没有误 差，任意一只电阻的误差，对影响整机就很小，因此，本电位差计测量的准确度可以做得很 商。
[0012] 在图1中，当开关&置"2"触点时，单臂电桥与电位差计两用仪就成为图3那样的 单臂电桥电路；这时，作为电位差计使用所需的外接可调高稳定电源B，外接标准信号电压 EN都没有接入，单臂电桥比较臂五个步进盘用&表示，单臂电桥通过比例转换开关K 2转换 不同倍率：
[0013] 在 Χ1000 倍率，RX/RL = RDM/RCM = 10ΚΩ/10Ω = 1000,所以 Rx = l〇〇〇RL ;
[0014] 在 X 100 倍率，RX/RL = RDN/RCN = 10K Ω /100 Ω = 100,所以 Rx = l〇〇RL ;
[0015] 在 X 10 倍率，RX/RL = RM/RC。= 10K Ω /IK Ω = 10,所以 Rx = l〇RL ;
[0016] 在 XI 倍率，RX/RL = RDA/RCA = (19. 802+162. 0164+818. 182) Ω/1ΚΩ = 1，所以 Rx =Rl ;
[0017] 在 X0. 1 倍率，RX/RL = RDF/R0F = (19. 802+162. 0164) ΩΛ1000+818· 182) Ω = 0· 1，所以 Rx = 0· 1? ;
[0018] 在 ΧΚΓ2 倍率，RX/RL = RDH/RCH= 19. 802Ω/1980. 195Ω = 〇· 01，所以 Rx = 〇· 〇1Rl ;
[0019] 在 ΧΚΓ3 倍率，RX/RL = RDP/RCP = 10Ω/10ΚΩ = 〇· 001，所以 Rx = 〇· 〇〇1Rl ;
[0020] 因此本仪器既能测量电压又能测量电阻，具有单臂电桥、电位差计两种功能。
【权利要求】
1. 一种单臂电桥与电位差计两用仪，电位差计的工作电源采用外接YJ49型可调高稳 定电源B，可调高稳定电源B输出电压调节在2. 3?2. 4V之间；单臂电桥与电位差计两用仪 有五个步进盘，第一步进盘是有0、1、2、……22共23个档位的测量盘I，测量盘I上每两个 相邻触点间焊接1000Ω电阻一只，第二步进盘由有0、1、2、……10共11个档位的测量盘 II与有0、1、2、……10共11个档位的代换盘ΙΓ组成，测量盘II与代换盘ΙΓ上每两 个相邻触点间焊接阻值是100 Ω的电阻一只，第三步进盘由有0、1、2、……10共11个档位 的测量盘III与有〇、1、2、……10共11个档位的代换盘ΙΙΓ组成，测量盘III与代换盘 ΙΙΓ每两个相邻触点间焊接阻值是10Ω的电阻一只，第四步进盘由有〇、1、2、……10共 11个档位的测量盘IV与有0、1、2、……10共11个档位的代换盘IV'组成，测量盘IV与 代换盘IV〃每两个相邻触点间焊接阻值是1 Ω的电阻一只，第五步进盘由有〇、1、2、……10 共11个档位的测量盘V组成，测量盘V每两个相邻触点间焊接阻值是0. 1Ω的电阻一只，可 调高稳定电源B正极经过调节范围在0?1000 Ω之间的可调电阻Rp后连接代换盘ΙΓ的 第"10"触点，代换盘ΙΓ金属接触环连接代换盘ΙΙΓ的第"10"触点，代换盘ΙΙΓ金属 接触环连接代换盘IV'的第"10"触点，代换盘IV'的金属接触环连接测量盘V的第"10" 触点，测量盘V的第"0"触点连接测量盘IV的金属接触环，测量盘IV的第"0"触点连接测 量盘III的金属接触环，测量盘III的第"0"触点连接测量盘II的金属接触环，测量盘II 的第"0"触点连接测量盘I的第"0"触点，测量盘I的第"22"触点连接可调高稳定电源B 负极，用于连接被测量电压"ux"的两个测量端钮，负极端钮与测量盘I的金属接触环连接， 正极端钮经过开关Ki的触点" 1"及开关Ki的常闭触点与检流计Gi连接后再连接测量盘V 的金属接触环；其特征在于开关Ki置触点"2"时连接了电桥比例转换开关K2的常闭触点， 电桥比例转换开关1( 2的Χ1000倍率触点，经过10Ω的电阻连接节点C，经过10ΚΩ的电阻 连接节点D，电桥比例转换开关Κ2的X 100倍率触点，经过100 Ω的电阻连接节点C，经过 10ΚΩ的电阻连接节点D，电桥比例转换开关1(2的Χ10倍率触点，经过1ΚΩ的电阻连接节 点C，经过10ΚΩ的电阻连接节点D，电桥比例转换开关Κ 2的X 10_3倍率触点，经过10ΚΩ 的电阻连接节点C，经过10 Ω的电阻连接节点D，电桥比例转换开关Κ2的X 1倍率触点，经 过1ΚΩ的电阻连接节点C，经过818. 182 Ω的电阻连接电桥比例转换开关Κ2的Χ0. 1倍 率触点，再经过162. 0164Ω的电阻连接电桥比例转换开关Κ2的X 10_2倍率触点，再经过 19. 802 Ω的电阻连接节点D，电桥外接电源Ε左边端钮经过节点C与第一步进盘的金属接 触环连接，电桥外接电源Ε右边端钮经过节点D与外接被测量电阻"R x"的下面端钮连接， 外接被测量电阻"Rx"的上面端钮连接测量盘V的金属接触环。
2. 根据权利要求1所述的单臂电桥与电位差计两用仪，其特征在于作为电位差计标准 电压信号是连接在第一步进盘电阻的首尾两端。
【文档编号】G01R17/20GK104215811SQ201410490888
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月22日 优先权日:2014年9月22日
【发明者】骆君 申请人:富阳精密仪器厂